垃圾焚烧炉为了保证垃圾完全燃烧，必须要供给比理论空气量所需的更多地空气量，即在富氧状态下才能将垃圾中有机物完全氧化，生成既定的CO2和H2O。由于大多数有机化合物有热不稳定性的特征，因此，将其置于富氧的高温条件下，在分解与缩合的共同作用下，这类有机物将发生裂解，转化为分子量较小的气态、液态与固态组分。

在一燃室供给少量的助燃空气，使其在一定温度内进行热裂解。其中可燃物质在缺氧下分解为短链的有机气体及微量氢气和碳氢物。由于缺氧，这些有机气体将流入二燃室高温焚化，而留在一燃室的为固定碳及灰份。热裂解所需空气量仅为直燃式焚烧炉所需空气量的20%～30%。且在炉末端烧掉的是可燃气体而不是固体，因而热解法的烟气中烟尘量比传统过量空气焚烧要低得多。大大简化了烟气净化设施，降低了造价，减少了排放污染。